Proyecto Fin de Grado 2012 Soluciones Bioclimáticas en Edificación.

Presentación del tema: "Proyecto Fin de Grado 2012 Soluciones Bioclimáticas en Edificación."— Transcripción de la presentación:

1 Proyecto Fin de Grado 2012 Soluciones Bioclimáticas en Edificación Análisis y comparativa entre vivienda convencional y su adaptación con criterios bioclimáticos. Autores: Eduardo Navarro Navarro & Pedro Cruz Soria Director académico: Luis Palmero Iglesias Arquitectura Sostenible, Medio Ambiente y Eficiencia Energética Grado en Ingeniería de Edificación

2 2. Criterios Bioclimáticos.
1. Los 4 Fundamentos. 2. Criterios Bioclimáticos. 3. Adaptación de una vivienda. Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

3 Arquitectura Bioclimática
Definición: Arquitectura Bioclimática Tiene por objeto obtener el máximo confort dentro del edificio con el mínimo gasto energético aprovechando las condiciones climáticas del entorno Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

4 Los 4 Fundamentos del Bioclimatismo
Orientación Soleamiento Ventilación Aislamiento Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

5 Orientación Soleamiento Ventilación Aislamiento
Orientamos respecto del Sol, la dirección de la incidencia solar varía según en qué hemisferio nos encontremos. En el Hemisferio Norte el Sol nos llega desde el Sur. Orientación depende la inclinación del Sol respecto de la latitud de la Tierra. Éste varía según en qué hemisferio nos encontremos. En el Hemisferio Norte el Sol nos llega desde el Sur. Cuanto más cerca del Norte, el ángulo de los rayos solares se agudiza respecto el terreno horizontal, y aumenta al acercarse al ecuador. Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

6 Orientación Soleamiento Ventilación Aislamiento
Orientación respecto el Sol. La fachada de mayor longitud orientada a Sur, para recoger mayor radiación Solar. Tener en cuenta la protección solar en estos huecos en verano en las zonas cálidas. Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

7 Orientación Soleamiento Ventilación Aislamiento
Fachada de mayor longitud orientada a Sur para recibir la máxima luz. Orientación respecto el Sol. La fachada de mayor longitud orientada a Sur, para recoger mayor radiación Solar. Tener en cuenta la protección solar en estos huecos en verano en las zonas cálidas. Disponer el mayor número de huecos acristalados En ella situaremos las zonas de estar: comedor, salón… Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

8 Orientación Soleamiento Ventilación Aislamiento
Invierno Verano Aprovechamos la variación de la dirección de los rayos solares para regular mayor o menor entrada de luz en el interior de la vivienda según estaciones frias o calurosas. menor ángulo de inclinación ángulo de incidencia más vertical Mayor sombra Sombra menor Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

9 Orientación Soleamiento Ventilación Aislamiento
Elementos constructivos que permiten variar la INCIDENCIA solar. (voladizos; huecos, antepechos, vegetación…) Invierno: dejan pasar la luz através de huecos, acristalados Verano: ATENUAN la entrada de luz directa. En invierno dejan pasar la luz: Iluminación y calentamiento pasivo. Elementos constructivos (aleros) que permiten variar la incidencia solar En verano crean sombra: evitan sobrecalentamiento Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

10 Orientación Soleamiento Ventilación Aislamiento
Salida superior del aire caliente Recirculación por toda la estancia Hablamos de la densidad: Aire caliente es menos denso y tiende a subir. Entradas inferiores, paso de aire fresco Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

11 Orientación Soleamiento Ventilación Aislamiento
Evitar pérdidas de calor Aislamiento térmico en intradós Aislamiento térmico en trasdós, incluye a la estructura. (Puentes térmicos) Aislamiento insuficiente Envolvente del edificio con materiales de baja conductividad térmica: 1-Aislam insuficiente. 2-Aislam Intradós. Desde un principio el aislamiento impide calentar el muro. Se producen puentes térmicos en estructura. 3-Aislam trasdós. El muro se calienta, el aislamiento protege al muro incluso estructura, mantiene el muro y la estancia calientes. Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

12 Orientación Soleamiento Ventilación Aislamiento
Materiales Los materiales comunes para aislamiento térmico son dañinos para el medio ambiente Espumas Poliuretano Poliestireno expandido Lanas de vidrio y roca Emiten sustancias tóxicas (CO2) Clasificado como el 5º producto químico que en su producción genera más desechos peligrosos. Enfermedades reproductivas. Liberan micro fibras que producen enfermedades pulmonares. Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

13 Alternativas menos nocivas son:
Orientación Soleamiento Ventilación Aislamiento Materiales Alternativas menos nocivas son: Corcho natural Fibras Vegetales: Paja, coco… Fibras de celulosa Vermiculita Manta de cáñamo Fibra de madera Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

14 2. Criterios Bioclimáticos.
1. Los 4 Fundamentos. 2. Criterios Bioclimáticos. 3. Adaptación de una vivienda. Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

15 Criterios Bioclimáticos
Refrigerar edificios Captar el calor del Sol Ventilación natural, refrigerar en verano Control del clima mediante diseño del paisaje Dejar salir el aire caliente, zonas superiores. Generar corrientes de aire: permitir el paso del aire fresco en el tiro creado por el aire caliente Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

16 Bioclimatismo Refrigerar edificios
Generar corrientes de aire: Techos altos Plantas diáfanas Distribución flexible Permitir entrada de aire fresco Dejar salir el aire caliente, zonas superiores. Generar corrientes de aire: permitir el paso del aire fresco en el tiro creado por el aire caliente Doble cubierta Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

17 Bioclimatismo Refrigerar edificios
Microclimas frescos Patios interiores, con vegetación y fuentes de agua Cubiertas vegetales, con sistema de riego por pulverización Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

18 Bioclimatismo Refrigerar edificios
Sombras y umbráculos Voladizos o pantallas Lamas direccionales Vidrios reflectantes Celosías Vegetación de hoja caduca Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

19 Bioclimatismo Captar el calor del sol
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20 Bioclimatismo Captar el calor del sol
Captadores Directos Ventanas y lucernarios Invernadero Terraza cubierta con vidrio Termosifón Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

21 Bioclimatismo Captar el calor del sol
Captadores Indirectos Materiales de alta inercia térmica Muro Trombe Recirculación y calefacción del aire interior Ventilación y calefacción de aire exterior Ventilación forzando la extracción del aire interno. Sistema inactivo Materiales de alta inercia térmica  Almacenan calor durante el día y lo “liberan” lentamente durante la noche. Elementos Másicos. Estudio del perfil térmico de los muros. Materiales pétreos cerámicos. Efecto termosifón: Se calienta el aire interior, éste disminuye su densidad y por tanto tiende a subir, y al salir crea el tiro de aire que entra por la pare inferior. Muro trombe tiene doble función. Crea corrientes(directamente), elemento másico de alta inercia térmica(indirecto). Doble función: Captador Indirecto de calor (alta inercia térmica) Ventilación (efecto chimenea) Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

22 Bioclimatismo Ventilación natural - Refrigeración en verano
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23 Bioclimatismo Ventilación natural - Refrigeración en verano
Tubo Provenzal Tª Cte. del terreno a lo largo del año Ø min tubo 25 cm Long. para atemperar el aire mínimo 20m ΔTº = ±11ºC Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

24 Bioclimatismo Ventilación natural - Refrigeración en verano
Tubo Provenzal Sistema que se puede usar tanto en verano como en invierno. El aire se calienta, Densidad, Asciende naturalmente. El aire se enfría ∆ Densidad Se estanca, necesita ser bombeado. Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

25 Bioclimatismo Ventilación natural - Refrigeración en verano
Torre de viento Las torres son propias de Irán, ambiente caluroso y seco. Sistema para lugares donde el viento fluye de manera cte. Y con mayor fuerza en estratos superiores. La torre recoge estos vientos por las ventanas regulables y lo reconduce hacia el interior de la vivienda. Vemos que hay variantes según exista un viento predominante o varios, e incluso un sistema con humectación del aire que entra. Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

26 Bioclimatismo Ventilación natural - Refrigeración en verano
Ventilación cruzada Los diferentes tamaños entre ventanas enfrentadas permiten acelerar o frenar el paso natural del viento, para un mismo caudal Diseño de huecos que permita generar la ventilación natural Particiones que no obstaculicen su paso. Huecos enfrentados favorecen el paso del viento sin frenarlo. Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

27 Bioclimatismo Ventilación natural - Refrigeración en verano
Ventilación cruzada Controlar la velocidad del viento Facilitar la circulación Relación del tamaño de los huecos de entrada-salida Plantas diáfanas Techos altos Situación de los huecos Solución pobre Solución óptima Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

28 Bioclimatismo Control del clima mediante diseño del paisaje
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29 Bioclimatismo Control del clima mediante diseño del paisaje
Topografía: Terreno & Diseño Protección térmica: Alta inercia térmica del terreno Modificación del curso del viento. Factor de forma Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

30 Bioclimatismo Control del clima mediante diseño del paisaje
Vegetación Modificación del curso del viento Modificación incidencia solar Protección de vientos fuertes, convecciones que roban calor de la vivienda. Según sea la vegetación de hoja perenne o caduca y se caiga en invierno, las podemos combinar de manera que creemos varios itinerarios según nos convenga los flujos a lo largo del año. Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

31 3. Adaptación de una vivienda.
1. Los 4 Fundamentos. 2. Criterios Bioclimáticos. 3. Adaptación de una vivienda. Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

32 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Variación de la dirección de los rayos solares y variación la sombra de los elementos constructivos. Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

33 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Memoria descriptiva Vivienda unifamiliar Entre medianeras Sótano, PB, Planta primera Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

34 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Orientación Orientación N-S El primer criterio Bioclimatico que es la orientación, en este caso, nos está muy condicionado por la tipología de edificatoria y de manzana. Parcelas ocuapadas 100% a las cuales nos debemos adaptar. Aunque cabe decir cual sería la orientación óptima. Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

35 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Soleamiento Latitud 39º 28’ 48’’ Solsticio verano: ángulo de 70º Solsticio invierno: ángulo de 27º Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

36 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Soleamiento Lucernario Voladizos Antepecho translucido Variación de la dirección de los rayos solares y variación la sombra de los elementos constructivos. Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

37 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Soleamiento Invierno Variación de la dirección de los rayos solares y variación la sombra de los elementos constructivos. Vivienda Convencional Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

38 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Soleamiento Invierno Lucernario PB con Pavés Lucernario de doble hoja, en cubierta, una ocapaca y la otra de Policarbonato (plástico traslucido) Vivienda Adaptada Lucernario de doble hoja abatible Voladizo Lucernario PB Antepecho translucido Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

39 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Soleamiento Verano Vivienda Convencional Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

40 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Soleamiento Verano Vivienda Adaptada Lucernario de doble hoja abatible Voladizo Lucernario PB Antepecho translucido Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

41 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Aportación de sombra con elementos vegetales Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

42 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Aportación de sombra con elementos vegetales Vivienda Convencional Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

43 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Aportación de sombra con elementos vegetales Vivienda Adaptada Pérgola con planta trepadora de hoja caduca Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

44 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Aportación de sombra con elementos vegetales Vivienda Adaptada Pérgola con planta trepadora de hoja caduca Árbol de hoja caduca, Fresno Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

45 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Aportación de sombra con elementos vegetales Vivienda Adaptada Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

46 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Material de alta inercia térmica Este sistema no funciona en verano puesto que el pavimento queda a salvo de la radiación solar. Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

47 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Material de alta inercia térmica Este sistema no funciona en verano puesto que el pavimento queda a salvo de la radiación solar. Pavimento pétreo de color oscuro Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

48 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Material de alta inercia térmica Durante la noche libera el calor. Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

49 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Material de alta inercia térmica En verano, el pavimento queda a salvo de la radiación solar Con lo cual el sistema queda inactivo Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

50 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Muro Trombe En la fachada que reciba mas el sol, la SUR Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

51 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Muro Trombe En la fachada que reciba mas el sol, la SUR Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

52 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Muro Trombe Como ya hemos comentado, la fachada Sur es la que más huecos debe tener y en el ejemplo se ve. Hay tanto hueco que queda poco espacio para alojar el muro trombe en ella. Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

53 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Muro Trombe Invierno Verano Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

54 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Ventilación cruzada Huecos enfrentados Planta diáfana Facilitar entrada, paso y salida de aire Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

55 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Ventilación cruzada Solución pobre Solución óptima Huecos enfrentados Planta diáfana Facilitar entrada, paso y salida de aire Las ventanas enfrentadas no es la única solución válida. Hay combinaciones que también desplazan mucho aire de la estancia Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

56 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Ventilación cruzada Huecos enfrentados Planta diáfana Facilitar entrada, paso y salida de aire Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

57 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Ventilación cruzada Huecos enfrentados Planta diáfana Facilitar entrada, paso y salida de aire Techos altos Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

58 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Tubo Provenzal Profundidad de 2.5 metros respecto el terreno natural y 4.65 metros respecto de la rasante Longitud tubo 30 metros Diámetro 25 cm Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

59 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Tubo Provenzal Profundidad de 2.5 metros respecto el terreno natural y 4.65 metros respecto de la rasante Longitud tubo 30 metros Diámetro 25 cm Intercambio de calor aire-terreno y al revés. Punto de entrada de aire El aire se calienta en el interior del tubo Densidad  Asciende naturalmente. El aire se enfría en el interior del tubo ∆ Densidad  Se estanca, necesita bomba. Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

60 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
Tubo Provenzal Profundidad de 2.5 metros respecto el terreno natural y 4.65 metros respecto de la rasante Longitud tubo 30 metros Diámetro 25 cm Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

61 Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

62 Adaptación de una vivienda unifamiliar común en Bioclimática
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63 Vivienda Bioclimática adaptada
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64 Bibliografía y fuentes consultadas
Libros Autor: Creus Solé, Antonio Libro: Energias renovables Editorial: Técnica, segunda edición, 2009. Autor: Benevolo, Leonardo. Libro: Historia de la arquitectura moderna Editorial: Barcelona, Gustavo Gili, octava edición, 1999 Autor: Neila González, Francisco Javier. Libro: Arquitectura bioclimática en un entorno sostenible Editorial: Madrid, Munilla-Lería, 2004 Normativa: Documento básico de ahorro de energía de código técnico de la edificación. DB-HE CTE Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria

65 Bibliografía y fuentes consultadas
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66 Gracias Proyecto Fin de Grado 2012 Eduardo navarro navarro & Pedro Cruz Soria